JPH01221438A - 積層板および積層板用シート状基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層板用シート状暴材、並びにごの基材を含む
積層板に関するものである。さらに詳しく述べるならば
、本発明は電子機器および電気機器用プリント配線板に
加工する際、寸法変化や形状変化の少ない積層板の製造
に有用なシート状基材、並びにこの基材を含み、上記性
能を有する積層仮に関するものである。

〔従来の技術］ 通常の積層板、特に、プリント配線板用積層板は、シー
ト状基材、特に、原紙にフェノール樹脂、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸し、これを加熱乾燥して半硬化
樹脂の状態にしくこれをプリプレグという）、このプリ
プレグを複数枚積層し、金属箔と共に熱圧成形すること
により製造される。

このような積層板は比較的安価で、通常の電気あるいは
電子機器に使用するだめの性能をほぼ満足しているため
、家庭電気製品を中心に多く使用されている。

しかし、近年の電気製品の小型化により、ＩＣ、コンデ
ンサ、抵抗等の電気部品の装着密度が高くなり、プリン
ト配線の導体パターンの細線化が進んで来ている。この
ため、積層板にも電気的性能は勿論のこと、プリント配
線板の加工工程におりる寸法変化や、そり・ねじれ等の
変形防止に関する要求が益々厳しくなって来ている。

即ち、プリン１へ配線板の加工工程は、各種レジストイ
ンキの印刷乾燥工程、水洗乾燥工程および打ち抜き前の
加熱工程等のようなプリント配線板を加熱する工程を多
く含み、また最終的には電気部品を接続するために半田
処理の工程を経なければならない。

このような各種加熱工程の前後において、プリント配線
板に大きな寸法変化やそり・ねじれなどの変形が生じた
場合、工程上のトラブルが発生し、かつ製品が実用に供
し得なくなる可能性もある。

一方、従来から積層板用に使われる原紙には、主として
国内産（特に、北海道産）の広葉樹の晒しクラフトパル
プ（ＬＢＫＰ）が未叩解で用いられており、密度も０．
５　ｇ／　ｃａｌ程度という低いものである。従って、
原紙の動的弾性率は２．　ＯＧＰａ程度てあり、このよ
うな低密度・低動的弾性率の原紙を用いて積層板を製造
した場合、得られる積層板の寸法安定性はあまり良くな
い。このため、このような従来の積層板は、部品の装着
密度の高い電気機器用のプリント配線板や高精度を必要
とするコンピュータ等の電子機器用のプリン１〜配線板
用としての使用には適していなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、プリント配線板の加工工程において、寸法お
よび形状・の安定性か良好な積層板を製造するに適した
シート状基材、およびこの基材を含む積層板を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段およびその作用〕本発明の
積層板用シート状基利は、少なくともパルプ繊維を含む
繊維材料からなり、かつ、２．ＩＧＰａ以上の動的弾性
率を有することを特徴とするものである。

本発明の積層板は、上記シート状基材と、この基材中に
含浸させた熱硬化性樹脂とからなり互いに積層圧着成形
されている２枚以上のプリプレグ層を含むことを特徴と
するものである。

更に、本発明の積層板は、上記シート状基材に、熱硬化
性樹脂を含浸して乾燥し、得られた２枚以上のブリプレ
クを積層し、これを加熱加圧して成形一体化することに
よって製造することのできるものである。

本発明者は、プリント配線板の加工工程中における寸法
変化や、そり・ねじれなどの形状変化を可及的に防止す
るために、寸法変化と原紙物性の関係について種々検討
した結果、少なくともパルプ繊維を含む繊維材料からな
り、かつ、２．１　ＧＰａ以上の、好ましくは２．５〜
５．０ＧＰａの動的弾性率を有するシート状基材を用い
て得られる積層板が、各種加熱操作を含む工程において
寸法および形状の安定性においてずぐれていることを見
出した。

さらに、種々のパルプ材を蒸解・漂白し、得られたパル
プ繊維を叩解・篩別し、パルプ特性と原紙物性の関係を
詳細に検討した結果、２．　ｌ　ＧＰａ以上の動的弾性
率を有するシート状基材を得るためには、 ■パルプ繊維としては、細くかつ繊維壁が厚い形態を有
するものを用いること、 ■叩解等の機械処理によりパルプ繊維を柔軟にし、パル
プ繊維間の結合面積を増加させること、■スクリーン等
によるパルプの篩別処理あるいは抄紙ワイヤー白水の廃
棄により、微細繊維を除去し、平均繊維長を長くするこ
と、 ■抄紙機でシートをできる限り拘束して乾燥すること、
などが有効な手段であることを見出し、本発明を完成し
たものである。

以下に、シート状基材の動的弾性率測定法、および積層
板の寸法変化率測定法について詳細に述べる。

劾狗１１目灯（社）訃ｒ汰 シート状基材の動的弾性率は下記の方法で測定する。温
度２０℃、相対湿度６５％の環境中で、少なくとも２４
時間調湿したシート状基材のマシン方向の超音波伝播速
度Ｃ９９、およびクロスマシン方向の超音波伝播速度Ｃ
ｃＤを同一環境中で、超音波伝播速度計（たとえば、５
ＳＴ−２５０、野村商事製）を用いて測定する。次に、
このシート状基材の厚さをＪＩＳ　　Ｐ−８１’１８に
従い測定し、さらにその坪量を測定して、シート状基材
の密度ρを求める。

マシン方向とクロスマシン方向それぞれの動的弾性率Ｅ
ＮＤとＥＣ［ｌは、下記の式（１）、　（２）より求め
る。

ＥＭＤ−ρ　（ｃＨｎ）　”、　　　　　　（１）Ｅｃ
ｎ−ρ　（ＣＣＤ）２　　　　　（２）さらにシート状
基材の動的弾性率ＥはＥ。とＥｃｏから式（３）によっ
て求める。

Ｅ　＝　ｆ■ｏ　・Ｅ　ｃｏ　　　　　　（３）Ｍｉｌ
−板ρ同１ｄ買しＬｌ淀−広 積層板の寸法変化率は下記の方法で測定する。

積層板用シート状基材に熱硬化性樹脂、すなわち、レゾ
ール型フェノール樹脂を基材；樹脂固形重量比が１：１
となるように含浸し、１３５°Ｃの温度で１５分間乾燥
し、プリプレグを作成する。このプリプレグ８枚を積層
し、１７０°ｃ　、　　１００ｋｇ／ｃｎｌで２０分間
加圧圧締して積層板を製造する。この積層板を温度２０
℃、相対湿度６５％の環境中で４８時間調湿し、スパン
２００ｍｍで標点を付ける。

続いて、１２０°Ｃで１５分間加熱し、再び２０°Ｃ１
相対湿度６５％の環境中で４８時間調湿し、標点間の距
離Ｌｍｍを高精度２次元座標測定装置（たとえば、Ｍｏ
ｄｅｌ　ＭＡ−１、武藤工業製）で測定する。

寸法変化率αを下記式より求める。

積層板の寸法変化率は、縦方向および横方向の平均値を
もって示す。寸法変化率の小さい程、この積層板の寸法
安定性が高いことを示す。

本発明のシート状基材は、少なくともパルプ繊維を含む
繊維材料からなり、かつ、２．ＩＧＰａ以上、好ましく
は２．５〜５．　Ｑ　ＧＰａの動的弾性率を有するもの
である。２．ＩＧＰａ未満の動的弾性率を有するシート
状基材は、得られる積層板の寸法安定性において不十分
となる。

本発明に用いられる繊維材料は、少なくともパルプ繊維
を含むもので、パルプ繊維の含有率に格別の限定はない
が、２０％（重量）以上であることが好ましい。パルプ
繊維に混合される異種繊維としては、有機合成繊維、例
えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド
繊維、或は無機繊維、例えばガラス繊維、アルミナ繊維
又はシリカ繊維などを用いることができる。また、本発
明に用いられるパルプ繊維の種類にも格別の限定はなく
、ブナ、カバ、シラカシ、アカシャ、イスツキ、マング
ローブ、ユーカリ、などから得られるパルプを用いるこ
とができる。

一般的に、パルプ繊維の叩解などのように、シート状基
材の動的弾性率を高くする処理は、シート状基材への熱
硬化性樹脂液の含浸性を低下させるため、５．　ＯＧＰ
ａ以上の動的弾性率を得るのはむずかしい。

本発明のシート状基材から積層板を製造するには、この
シート状基材に熱硬化性樹脂を含浸し、乾燥しく半乾燥
でもよい）、このようにして得られた熱硬化性樹脂含浸
プリプレグの２枚以」二を積層しく必要に応じ他の材料
、例えば金属箔と積層してもよい）、この積層前駆体を
熱硬化性樹脂を熱硬化するだめの所要温度に加熱しなが
ら、必要に応して、所定の成形型内で加圧し、これを成
形一体化する。

熱硬化性樹脂としては、一般に、レゾール型フェノール
−ホルムアルデヒド樹脂が用いられるが、これに限定さ
れることなく、その他の、例えば、通常のフェノール−
ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂などから選ぶこと
ができる。

加熱加圧操作の条件は、熱硬化性樹脂の種類や量、およ
び積層体の構成、寸法などにより変化するが、一般ニ１
５０〜１８０℃の温度、７０〜１５０　ｋｇ／−の圧力
で２０〜６０分間行なわれる。

本発明の積層体中の熱硬化樹脂の含有率（固形分）に格
別の限定はないが、一般に４５〜５５％である。

〔実施例〕

以下に実施例により、本発明をより具体的に説明する。

天動１例−し− ポルネオ産マングローブ材チップ（容積量７１０ｋｇ／
ｍ’）を原料として得られた、ＬＢＫＰ　（広葉樹晒し
クラフトパルプ）から坪量１３５　ｇ　／　ｍ、厚さ２
７０廂の積層板用原紙を抄造し、その動的弾性率を４（
す定した。結果を第１表に示す。この積層板用原紙にフ
ェノール樹脂を紙：樹脂重量比−１：１となるように含
浸し、１３５°Ｃで１５分間加熱乾燥してプリプレグを
作成した。次に、このプリプレグを８枚積層し、加熱圧
綿し積層板を製造した。

この積層板を温度２０℃、相対湿度６５％の環境中で４
８時間調湿し、スパン２００１で標点をイ」υ、続いて
、１２０°Ｃで１５分間加熱し、再び２０°（：、相対
湿度６５％の環境中で４８時間調湿し、標点間の距離を
品精度２次元座標測定装置（武藤丁−業製）を用いて測
定し寸法変化率を求めた。測定結果は第１表に示す。

実施例−２− ポルネオ産マングＤ−ブ月チップ（容積量７］Ｏｋｇ／
ｍ）を原料として得られた、ＬＢｋＰ　（カナデイアン
　スクンダートフリー不ス６８０ｍ１）をリファイナで
カナデイアン・スタンダード・フリー矛ス６２０ｍ１ま
で軽度に叩解した。続いて、このパルプから坪量１３ｓ
　ｔｘ　／　＝、１ゾさ２７０μｍｏの積層板原紙を抄
造し、その動的弾性率を測定した。結果を第１表に示す
。、二の積層板原紙から実施例１と同様の方法で、積層
板を製造し、寸法変化率を求めた。

測定結果は第１表に示す。

二；（こ２ρシ１■イ（；リーー３ ポルネオ産マンクローフ＋Ａチップ（容積量７］Ｏｋｇ
／ｍ）を原料として得られた、１．、ＢＫＰ　（広葉樹
晒しクラフトパルプ）をリファイナでカナデイアン・ス
タンダード・フリーネス５８０ｍ１まで叩解した。

続いて、このパルプを用いてワイヤー白水を２０％白水
循環系から除去し、０．２８１＋ｉ以下の微細繊維量を
減少さ−け、坪量１３５に／ｎ（、ｊ〃さ２７０μｍの
積層板原紙を抄造し、その動的弾性率を測定した。

結果を第１表に示す。この積層板原紙から実施例１と同
様の方法で、積層板を製造し、寸法変化率を求めた。測
定結果は第１表に示す。

此較許ｊ− 北海道産広葉樹混合利チ、プ（容積重５．００　ｋｇ　
／Ｍ）を原料として得られたＬＢＫＰ　（広葉樹晒しク
ラフトパルプ）から坪量１３Ｊ　ｇ　／　’、厚さ２１
０ｐｍの積層板原紙を抄造し、その動的弾性率を測定し
た。

結果を第１表に示す。この積層板原紙から実施例１と同
様に、積層板を製造し、寸法変化率を求めた。測定結果
は表１に示した。

第１表 実施例１〜３の原紙はいづれも熱硬化性樹脂に対し良好
な含浸性を有していた。また、第１表から明らかなよう
に、比較例１に対し、実施例１〜３で得られた本発明の
積層板用原紙の動的弾性率は明らかに筒＜、かつ、得ら
れた積層板の寸法安定性も良好であった。

〔発明の効果］ 少なくともパルプ繊維を含む繊維材料からなり、かつ、
２，１ＧＰａ以」二の動的弾性率を有する本発明のシー
１〜状基＋１を用いることにより、寸法安定性が良好で
、かつ、そり・ねじれなど形状変化の少ない積層板を製
造することかてきる。ごのような本発明の積層板は高寸
法精度を必要とする各種分野において、その用途を拡大
することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくともパルプ繊維を含む繊維材料からなり、２
   ．１ＧＰａ以上の動的弾性率を有するシート状基材と、
   この基材中に含浸された熱硬化性樹脂とからなり、互い
   に積層圧着成形されている２枚以上のプリプレグ層を含
   む積層板。 ２）少なくともパルプ繊維を含む繊維材料からなり、か
   つ、２．１ＧＰａ以上の動的弾性率を有する積層板用シ
   ート状基材。